JPS63277431A - 過充電防止機能付き充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上意■朋分立 本発明は例えばニラカドバッテリ等を充電する過充電防
止機能付き充電器に関する。

丈米夏技五 従来の充電器には過充電を防止する機能が設けられてい
ることが多いが、この過充電の防止方法として、バッテ
リの端子電圧の低下時点を検出する方式のものが実用化
されている。これはバッテリの充電が完了して過充電領
域に入ると、バッテリの端子電圧が若干低下するという
現象を利用したものである。そして過充電があまり進行
しないうちに充電を停止するようにしたものである。

−く”°　　゛と　るロ　占 しかしながら、前記バッテリの端子電圧の降下を検出す
る方式においては、検知回路の構成が複雑であるため、
コストアップにつながるという問題点があった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、バッテリ
の温度が充電の進行に伴い変化することを利用して充電
の完了を検出で”きるコトスの安い過充電防止機能付き
充電器を提供することを目的としている。

ロ　占を　”　るための 本発明に係る過充電防止機能付き充電器は、バッテリの
温度を検出して過充電を防止する過充電防止機能付き充
電器であって、バッテリに直列接続したスイッチング回
路と、バッテリの温度を検出する第１の感温抵抗素子と
、前記第１の感温抵抗素子の抵抗値の変化を検出する電
圧検出器と、この電圧検出器の検出出力に基づきスイッ
チング回路に作動信号を発する判別器と、バッテリの着
脱により前記判別器に信号を伝えるリセット機構とを具
備したことを特徴としている。

１且 充電中のバッテリが満充電されると、第１の感温抵抗素
子ＴＨ，の抵抗が減少する。そして前記第１の感温抵抗
素子ＴＨ２と第２の感温抵抗素子Ｔｌｌ。

と可変抵抗器ＶＲ，で構成するブリッジの電圧即ち、検
出電圧Ｖｓが低下する。この電圧変化を電圧検出器で検
出する。電圧検出器の出力は判別器のシュミット回路に
より「１１ｊからｒＬ、に切り替えられ、フリップフロ
ップ回路を介してｒｌ　、を発し、このｒｌ　、信号に
より文イツチング回路を遮断状態にもってゆく。

満充電されたバッテリはフリップフロップ回路の入力端
子に’ＨＪが入力されているが、他の入力端子は’Ｌ　
Ｊなので、そのままバッテリをセットし続けても過充電
されることはない。

そして新規のバフテリをセットした場合には、フリップ
フラップ回路の入力・端はｒＨ、となり、充電が開始さ
れる。

爽施桝 第１図は本発明の過充電防止機能付き充電器の一実施例
を示す回路構成図、第２図は検出電圧ＶｓとＲｚとの関
係を示すグラフ、第３図は主要信号のタイミングチャー
トである。

過充電防止機能付き充電器（以下充電器という）は直流
電源部ｌＯと電圧安定回路２０と出力部３０と電圧検出
器４０と判別器５０とスイッチング回路６ｏとを含んで
いる。

直流電源部１０はスイッチング回路６０および電圧安定
回路２０に電力を供給するものである。

出力部３０はバッテリＢａｔｔを保持する図外のホルダ
ーとこのホルダーの背面に取付けられたサーミスタ等の
第１の感温抵抗素子ＴＯ，と前記バッテリＢａｔｔの正
負端子に接触する端子Ａ、Ｂどリセット機構３１とを具
備している。そして第１の感温抵抗素子ＴＨ２によって
バッテリＢａｔｔの温度を検出するようになっている。

またリセット機構３１は前記ホルダーの背面に接して設
けられており、バッテリＢａｔｔがホルダーに装着され
たときに前記リセット機構３１がＯＦＦとなり、バッテ
リＢａｔｔを取り出したときにＯＮとなるように設定さ
れている。

電圧検出器４０は第１の感温抵抗素子ＴＨ１の抵抗値に
基づいて判別器５０へ検出電圧Ｖｓを与えるもので、前
記第１の感温抵抗素子Ｔ１１２と同様の特性を有する第
２の感温抵抗素子Ｔ１．と可変抵抗器ＶＲ。

と抵抗Ｒ２を有している。

第２図は前記検出電圧ＶｓとＲｚ　（可変抵抗器ＶＲ。

の可動端子とアース間の抵抗値）の関係を示している。

ここで実線は判別器５０の不動作時、破線はその動作時
を示す。可変抵抗器ＶＲ，の全抵抗をＲｖ、可変抵抗器
ＶＲ，の可動端子とアース間の抵抗値をＲ２、第１の感
温抵抗素子Ｔｈと第２の感温抵抗素子ＴＨ１の連結点の
電圧をＶｔ、　）ランジスタロ、のエミッタ電圧をＶｄ
とすると 抗素子Ｔ１．の抵抗はいずれもＲ６よりも非常に小さい
ものとする。

定常状態においては、第１の感温抵抗素子’ｒｏｔと第
２の感温抵抗素子ＴＨ，（作動温度は室温であ。

る）の抵抗値は等しいものとする。この場合には判別器
５０は不動作状態にある。バッテリＢａｔｔが満充電さ
れると、第１の感温抵抗素子ＴＩ、が減少するので、Ｖ
ｔが低くなり、したがって上式に示すようにＶｓも低下
し、第２図の破線に示す曲線となる。

しかして検出電圧Ｖｓの変化は一般に緩やかであるため
検出電圧Ｖｓ上式のＲｖＳＲＺ％　Ｒｓを適宜定めるこ
とにより検出電圧Ｖｓが低下した時、判別器５０のなか
のシュミット回路を作動させけ’ＨＪから’Ｌ　Ｊに切
り替えるようになっている。

判別器５０は図示するように構成されており、前記シュ
ミット回路とフリップフロップ回路とからなっている。

即ち、ＩＣ，とＩＣ２でもってシュミット回路を、夏Ｃ
ａ　、ＩＣ４でもってフリップフロップ回路を構成する
とともに、ＩＣ，の入力端は可変抵抗器ＶＲ，の可変端
子に、ＩＣ２の出力端はフリップフロップ回路のＳに、
ｔｅａの出力端口は抵抗Ｒ５を介してトランジスタＱ３
のベースにそれぞれ接続されている。

バッテリＢａｔｔは出力端子に接続されることにより、
Ｄ２→０２＝６バツテリＢａｔｔ→アースの順に充電回
路が形成される。そしてバッテリＢａ１ｔの充電が開始
されるが、現在充電中であることを表示するため、ＬＨ
Ｄ　Ｉが点灯する。

しかして前記ホルダーの背面に設けた第１の感温抵抗素
子ＴＨ，によってバッテリＢａｔｔの温度が検出される
。ただし充電の初期の段階においては第１の感温抵抗素
子ＴＨ２の検出温度は室温であるためこの抵抗値は低い
。この素子の抵抗値は検出電圧Ｖｓとして検出される。

判別器５０のシュミット回路を形成する（Ｃ，に前記検
出電圧Ｖｓが入力され、フリップフロップ回路の入力端
Ｓおよび０はｒＨ。

となり、Ｑ３、Ｑ、がＯＮ状態にある。（第３図のｔ１
〜ｔｚ） 満充電（ｔ２）になると、充電続行により第１の感温抵
抗素子ＴｌＩ２の検出温度が上昇し、したがって検出電
圧Ｖｓが低下してゆく。検出電圧Ｖｓがｔ３においてシ
ュミット回路のシュレッシュホールド値であるＶｈｌ　
に達すると、ＩＣ，はこれを「Ｌ」として検出する。し
たがってＳ、Ｑは’Ｌ　Ｊとなり、ＱにつながるＱ３の
ベースも’Ｌ　Ｊとなり、Ｑ３はＯＦＦとなり、Ｑ２も
ＯＦＦとなり、充電電流は遮断される。この時点におい
てはＲは’Ｈｊ状態である。

ｔ３経過後、第１の感温抵抗素子ＴＨ，の検出温度は低
下しはじめ、検出電圧Ｖｓは上昇段階になる。

検出電圧Ｖｓがシュミット回路のｖｈ２を越えると、Ｓ
はｒＨ、から’Ｌ　Ｊに転じ、バッテリＢａｔｔの取り
外しによりＲを除いて初期の状態に復帰する。

新規のバッテリＢａｔｔをセットすると、リセット機構
３１の作動により、前記Ｒも’ＨＪに転じる。

以上の状況は第３図に図示されている。

しかしてｔ４の時点において、満充電されたバッテリＢ
ａｔｔは、Ｒが’ＩＩＪであるにもかかわらずＱが’Ｌ
　Ｊ　１”アルカラＱ　２　、Ｑ　ａ　ハＯＮセず、充
電回路は形成されてないので、本装置のホルダーに装着
したままのバッテリＢａｔｔはそのままの状態でも過充
電されることがなく、過充電が防止されることとなる。

主孔Δ洟果 本発明に係る過充電防止機能付き充電器はバッテリの温
度変化を検出することによりその充電の完了を判別する
ように構成しであるので、バッテリの過充電を確実に防
止することができる他、満充電されたバッテリをそのま
ま放置しておいても過充電されることがなく、従来の電
圧降下検知方式の充電器に比較して構成が簡単でコスト
ダウンに寄与することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の過充電防止機能付き充電器の一実施例
を示す回路構成図、第２図は検出電圧ＶｓとＲｚとの関
係を示すグラフ、第３図は主要信号のタイミングチャー
トである。 １０・・・直流電源部、２０・・・電圧安定回路、３０
・・・出力部、３１・・・リセット機構、４０・・・電
圧検出器、５０・・・判別器。 特許出願人　　　田淵電機株式会社 代理人　弁理士　大　西　孝　治 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バッテリの温度を検出して過充電を防止する過充
   電防止機能付き充電器であって、バッテリに直列接続し
   たスイッチング回路と、バッテリの温度を検出する第１
   の感温抵抗素子と、前記第１の感温抵抗素子の抵抗値の
   変化を検出する電圧検出器と、この電圧検出器の検出出
   力に基づきスイッチング回路に作動信号を発する判別器
   と、バッテリの着脱により前記判別器に信号を伝えるリ
   セット機構とを具備したことを特徴とする過充電防止機
   能付き充電器。